石油是我市主要的矿产资源，石油化工对实施黄蓝国家战略发挥着重要作用．某化工企业以石油为原料，研发出一种密度比水...

问题详情：

石油是我市主要的矿产资源，石油化工对实施黄蓝国家战略发挥着重要作用．某化工企业以石油为原料，研发出一种密度比水小、强度大的复合材料，广泛应用于汽车、飞机等制造业．为了测量这种复合材料的密度，实验室提供了如下器材：一小块形状不规则的复合材料样品、量筒、烧杯、溢水杯、*簧测力计、细线、长钢针、适量水（所给器材数量充足）．请利用所给器材，设计测量小块复合材料样品密度的实验方案．（g和水的密度ρ水为已知量．）

（1）从上述器材中选出实验所需器材；

（2）实验步骤；

（3）样品密度的表达式：ρ=　　　　　　（用测量的物理量和已知量的符号表示）；

（4）这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点：　　　　　　．

【回答】

【考点】设计实验测密度．

【分析】（1）（2）（3）用*簧测力计测出小块复合材料样品的重力，根据m=求出质量m；再将小块复合材料样品完全浸没在水中，读出此时*簧测力计的示数，根据F浮=G﹣F示求出浮力，根据阿基米德原理即可求出小块复合材料样品浸没时排开水的体积，即小块复合材料样品的体积；据此选择所需实验器材，并根据ρ=求出小块复合材料样品的密度．

（4）根据复合材料密度比小、强度大的特点分析解答．

【解答】解：

（1）所需器材：一小块形状不规则的复合材料样品、烧杯、*簧测力计、细线、适量水；

（2）步骤：①用细线将不规则的复合材料样品拴好，挂在*簧测力计下端，测出石块重力G；

②将石块浸没在盛有适量水的烧杯中，读出此时测力计示数为F示；

（3）计算表达式：

石块质量m=；

石块受到的浮力为F浮=G﹣F示，

根据阿基米德原理：F浮=G﹣F示=ρ水gV排，

则石块的体积：V=V排=，

石块密度的表达式：ρ==．

（4）复合材料的密度偏小，故在生活生产中，可以用该材料减轻飞机和汽车的质量，以提高速度、节约能源等；

故*为：

（1）一小块形状不规则的复合材料样品、烧杯、*簧测力计、细线、适量水；

（2）①用细线将不规则的复合材料样品拴好，挂在*簧测力计下端，测出石块重力G；

②将石块浸没在盛有适量水的烧杯中，读出此时测力计示数为F示；

（3）；

（4）密度小，可以减轻飞机和汽车的质量，以提高速度、节约能源等．

知识点：物体的浮沉条件及应用

题型：实验,探究题